JP2017226100A - Liquid jet head, and liquid jet device - Google Patents

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和彦 原
寛之 小林
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寛之 小林
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Kinya Ozawa
欣也 小澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jet head and liquid jet device which can suppress electrification of a liquid jetted from a nozzle part.SOLUTION: A liquid jet head (10) includes a nozzle forming surface (43a) on which a nozzle part (42) for jetting a liquid is opened. A liquid-repellent film (47) containing fluorine is formed on the nozzle forming surface through a base film (48), and a total thickness of the base film is 670 [nm] or less. Signal intensity of a molecular weight 301 of the liquid-repellent film by a time-of-flight secondary ion mass spectrometry method is 0.00005-0.00020, preferably 0.00005-0.00015.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、例えばインクジェット記録装置等に搭載される液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置に関し、特に、ノズル部が開口したノズル形成面を有する液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that are mounted on, for example, an ink jet recording apparatus, and more particularly to a liquid ejecting head having a nozzle forming surface with an open nozzle portion and a liquid ejecting apparatus.

圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液滴として噴射(吐出)させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、インクジェット式記録装置(以下、単にプリンターという)などの画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)、液晶ディスプレイなどのカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)などの電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ(生物化学素子)の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドなどがある。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではR(Red)・G(Green)・B(Blue)の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。   As a liquid ejecting head that ejects (discharges) droplets from a nozzle by causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber, for example, an ink jet used in an image recording apparatus such as an ink jet recording apparatus (hereinafter simply referred to as a printer). Electrodes used to form electrodes for color recording heads (hereinafter simply referred to as recording heads), color material ejection heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, organic EL (Electro Luminescence) displays, FEDs (surface emitting displays), etc. There are a material jet head, a bioorganic matter jet head used for manufacturing a biochip (biochemical element), and the like. The recording head for the image recording apparatus ejects liquid ink, and the color material ejecting head for the display manufacturing apparatus ejects solutions of R (Red), G (Green), and B (Blue) color materials. The electrode material ejecting head for the electrode forming apparatus ejects a liquid electrode material, and the bioorganic matter ejecting head for the chip manufacturing apparatus ejects a bioorganic solution.

ところで、液体噴射ヘッドを搭載した液体噴射装置では、当該液体噴射ヘッドのノズル部から増粘した液体や気泡を強制的に排出するクリーニング処理が行われることがある(例えば、特許文献1参照)。より具体的には、液体噴射ヘッドのノズル部が開口したノズル形成面にキャップを当接させた状態で、このキャップ内部を吸引手段により負圧化させてノズル部から液体噴射ヘッドの内部の増粘液体や気泡等が排出される。このようなクリーニング処理では、キャップ内に一度に多くの液体が排出されるため、しぶきや跳ね返りにより液体がノズル形成面に付着しやすい。このため、クリーニング処理の後には、払拭部材(ワイピング部材)によりノズル形成面が払拭されるワイピング処理も行われる。そして、上記液体噴射ヘッドでは、ワイピング処理におけるノズル形成面に付着した液体の拭き取り性の向上等のためノズル形成面には撥液膜が形成されており、これによりノズル形成面の撥液性が高められている。   By the way, in a liquid ejecting apparatus equipped with a liquid ejecting head, a cleaning process for forcibly discharging liquid or bubbles thickened from the nozzle portion of the liquid ejecting head may be performed (for example, see Patent Document 1). More specifically, in a state where the cap is in contact with the nozzle forming surface where the nozzle portion of the liquid ejecting head is opened, the inside of the cap is made negative pressure by a suction means to increase the inside of the liquid ejecting head from the nozzle portion. Mucus, bubbles, etc. are discharged. In such a cleaning process, since a large amount of liquid is discharged into the cap at a time, the liquid tends to adhere to the nozzle formation surface by splashing or splashing. For this reason, after the cleaning process, a wiping process in which the nozzle forming surface is wiped by a wiping member (wiping member) is also performed. In the liquid ejecting head, a liquid repellent film is formed on the nozzle forming surface in order to improve the wiping property of the liquid adhering to the nozzle forming surface in the wiping process. Has been enhanced.

特開2012−116001号公報JP 2012-11601 A 特開2014−124874号公報JP 2014-124874 A

図9〜図12は、従来の構成におけるクリーニング処理について説明する図である。図9に示すように、クリーニング処理中においてはノズル部55から排出された液体がノズル形成面54に付着して広がっている。ノズル形成面54には上述した撥液膜56が形成されており、この撥液膜56に含まれるフッ素は帯電列においてより負極性側の順位にある。このため、フッ素を含む撥液膜56は、液体との接触・摩擦により負極性に帯電しやすい。クリーニング処理が完了して吸引手段による吸引が停止されると、液体噴射ヘッドの内部流路の負圧状態がある程度維持されるので、図10に示すように、ノズル形成面54に付着している液体がノズル部55から流路内部へと吸い込まれる(図10中の矢印で示す方向)。このとき、ノズル形成面54に付着していた液体は撥液膜56に接触しつつ流路内に吸い込まれるため、図11に示すように、撥液膜56において液体と接触した部位は、液体との摩擦帯電により負極性(−)に帯電する。このような状態でノズル部55から液体が液滴Idとして噴射される際、図12に示すように、当該液滴Idは帯電した部位による静電誘導により、当該部位の帯電極性(負極)とは逆極性である正極性(+)に帯電する。このため、液体の着弾対象が正極性に帯電している場合、当該液体の噴射に伴って発生する微小なミストが液体噴射ヘッドのノズル形成面54に付着しやすいという課題があった。特に、液体の着弾対象である記録媒体等が、噴射された液体と同電位に帯電した場合、当該記録媒体と液体とが反発し合い、これによりノズル形成面54への液体の付着がより生じやすくなる。このような課題は、噴射される液体の導電率が、水(水道水:1.0×10−2〔S/m〕)より低いほど放電し難くなるため、より顕著となる。 9 to 12 are diagrams for explaining the cleaning process in the conventional configuration. As shown in FIG. 9, during the cleaning process, the liquid discharged from the nozzle portion 55 adheres to the nozzle forming surface 54 and spreads. The above-described liquid repellent film 56 is formed on the nozzle forming surface 54, and the fluorine contained in the liquid repellent film 56 is in the order of more negative polarity in the charged column. For this reason, the liquid repellent film 56 containing fluorine tends to be negatively charged due to contact and friction with the liquid. When the cleaning process is completed and the suction by the suction means is stopped, the negative pressure state of the internal flow path of the liquid jet head is maintained to some extent, so that it adheres to the nozzle forming surface 54 as shown in FIG. Liquid is sucked into the flow path from the nozzle portion 55 (in the direction indicated by the arrow in FIG. 10). At this time, since the liquid adhering to the nozzle forming surface 54 is sucked into the flow path while being in contact with the liquid repellent film 56, as shown in FIG. And negatively charged (−) due to frictional charging. When the liquid is ejected from the nozzle portion 55 as the droplet Id in such a state, as shown in FIG. 12, the droplet Id is charged with the charged polarity (negative electrode) of the part by electrostatic induction by the charged part. Is charged to a positive polarity (+) having a reverse polarity. For this reason, when the liquid landing target is positively charged, there is a problem that minute mist generated when the liquid is ejected easily adheres to the nozzle formation surface 54 of the liquid ejecting head. In particular, when a recording medium or the like that is a liquid landing target is charged to the same potential as the jetted liquid, the recording medium and the liquid repel each other, thereby causing more liquid to adhere to the nozzle formation surface 54. It becomes easy. Such a problem becomes more conspicuous because the lower the conductivity of the liquid to be ejected, the lower the water (tap water: 1.0 × 10 −2 [S / m]).

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノズル部から噴射される液体の帯電を抑制することが可能な液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus capable of suppressing charging of the liquid ejected from the nozzle portion. It is in.

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体が噴射されるノズル部が開口したノズル形成面を有する液体噴射ヘッドであって、
前記ノズル形成面には、フッ素を含む撥液膜が下地膜を介して形成され、
前記下地膜の総厚さが670〔nm〕以下であることを特徴とする。
The present invention has been proposed to achieve the above object, and is a liquid ejecting head having a nozzle forming surface in which a nozzle portion from which liquid is ejected is opened,
On the nozzle forming surface, a liquid repellent film containing fluorine is formed through a base film,
The total thickness of the base film is 670 [nm] or less.

本発明によれば、必要な撥液性を確保しつつも、液体との接触によるノズル形成面(撥液膜)の帯電を抑制することができる。このため、ノズル部から噴射された液体が帯電することが抑制される。これにより、当該液体が帯電することによる不具合、例えば、液体の噴射に伴って発生したミストがノズル形成面や液体噴射装置内の構成部品に付着することが抑制される。   According to the present invention, it is possible to suppress charging of a nozzle forming surface (liquid repellent film) due to contact with a liquid while ensuring necessary liquid repellency. For this reason, it is suppressed that the liquid ejected from the nozzle part is charged. Accordingly, it is possible to suppress problems caused by charging of the liquid, for example, mist generated when the liquid is ejected from adhering to the nozzle forming surface and the components in the liquid ejecting apparatus.

上記構成において、飛行時間型二次イオン質量分析法による前記撥液膜における分子量301の信号強度が、0.00005以上0.00020以下である構成を採用することが望ましい。   In the above configuration, it is desirable to adopt a configuration in which the signal intensity of the molecular weight 301 in the liquid repellent film by time-of-flight secondary ion mass spectrometry is 0.00005 or more and 0.00020 or less.

この構成によれば、飛行時間型二次イオン質量分析法による分子量301の信号強度が、0.00005以上0.00020以下となるように撥液膜におけるフッ素の含有量が規定されることにより、ノズル形成面における撥液膜がより帯電し難くなり、これにより、液体の帯電をより低減することができる。   According to this configuration, the fluorine content in the liquid repellent film is regulated so that the signal intensity of the molecular weight 301 by time-of-flight secondary ion mass spectrometry is 0.00005 or more and 0.00020 or less. The liquid repellent film on the nozzle forming surface is less likely to be charged, thereby further reducing the charging of the liquid.

また、上記構成において、前記信号強度が、好ましくは0.00005以上0.00015以下である。   In the above configuration, the signal strength is preferably 0.00005 or more and 0.00015 or less.

この構成によれば、ノズル形成面における撥液膜がより一層帯電し難くなり、これにより、液体の帯電をより確実に低減することができる。   According to this configuration, the liquid-repellent film on the nozzle forming surface becomes more difficult to be charged, and thereby the charging of the liquid can be reduced more reliably.

さらに、上記構成において、前記下地膜は、酸化シリコン膜、酸化タンタル膜、およびシリコン材料のプラズマ重合膜のうち少なくとも1つ以上で構成されることが望ましい。   Furthermore, in the above configuration, it is desirable that the base film is composed of at least one of a silicon oxide film, a tantalum oxide film, and a plasma polymerization film of a silicon material.

この構成によれば、酸化シリコン膜、酸化タンタル膜、およびシリコン材料のプラズマ重合膜のうち少なくとも1つ以上で構成されることにより、ノズル形成面に対する撥液膜の密着性を向上させることが可能となる。   According to this configuration, it is possible to improve the adhesion of the liquid repellent film to the nozzle forming surface by being composed of at least one of a silicon oxide film, a tantalum oxide film, and a plasma polymerized film of silicon material. It becomes.

また、本発明の液体噴射装置は、上記何れかの構成の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする。   According to another aspect of the invention, a liquid ejecting apparatus includes the liquid ejecting head having any one of the above configurations.

この発明によれば、液体噴射ヘッドのノズル部から噴射された液体の帯電が抑制されるので、液体の帯電による不具合を抑制することができ、その結果、液体噴射装置としての信頼性が向上する。   According to the present invention, since charging of the liquid ejected from the nozzle portion of the liquid ejecting head is suppressed, problems due to charging of the liquid can be suppressed, and as a result, reliability as the liquid ejecting apparatus is improved. .

液体噴射装置(プリンター)の構成を説明する平面図である。3 is a plan view illustrating a configuration of a liquid ejecting apparatus (printer). FIG. 液体噴射ヘッド(記録ヘッド)の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid ejecting head (recording head). 液体噴射ヘッドの下面図である。FIG. 6 is a bottom view of the liquid ejecting head. ノズル部周辺の断面図である。It is sectional drawing of a nozzle part periphery. 撥液膜における分子量301の信号強度と、インクの帯電に基づくインク電位、ノズル形成面におけるミスト付着量、および、印刷品質との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the signal intensity of the molecular weight 301 in the liquid repellent film, the ink potential based on the charging of the ink, the mist adhesion amount on the nozzle formation surface, and the print quality. インク電位を計測する構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure which measures an ink electric potential. 下地膜の層構成および総厚さとインク電位との関係を示す表である。It is a table | surface which shows the layer structure and total thickness of a base film, and the relationship between ink potential. 下地膜の総厚さとインク電位との関係を示したグラフである。6 is a graph showing the relationship between the total thickness of the underlying film and the ink potential. 従来構成におけるクリーニング処理について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the cleaning process in a conventional structure. 従来構成におけるクリーニング処理について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the cleaning process in a conventional structure. 従来構成におけるクリーニング処理について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the cleaning process in a conventional structure. 従来構成におけるクリーニング処理について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the cleaning process in a conventional structure.

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録装置(以下、プリンター)を例に挙げて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following, an ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as a printer) will be described as an example of the liquid ejecting apparatus of the invention.

図1は、本発明の液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド10を搭載するプリンター1の構成を示す平面図である。このプリンター1は、フレーム2と、このフレーム2内に配設されたプラテン3とを備えており、紙送りモーターの駆動により回転する紙送りローラー(何れも図示せず)によってプラテン3上に記録用紙、布帛、あるいは、樹脂シート等の記録媒体(液体の着弾対象物の一種)が搬送されるようになっている。また、フレーム2内には、プラテン3と平行にガイドロッド4が架設されており、このガイドロッド4には、記録ヘッド10を収容したキャリッジ5が摺動可能に支持されている。このキャリッジ5は、キャリッジ移動機構6の駆動により、ガイドロッド4に沿って記録媒体の搬送方向に直交する主走査方向に往復移動するように構成されている。このプリンター1は、プラテン3上に載置される記録媒体に対してキャリッジ5を主走査方向に相対移動させながら記録ヘッド10の後述するノズル部42からインク(本発明における液体の一種)を噴射させて、記録媒体上に当該インクを着弾させることにより文字や画像等の着弾パターンを形成(記録・印刷)する。   FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a printer 1 equipped with a recording head 10 which is a kind of liquid ejecting head of the present invention. The printer 1 includes a frame 2 and a platen 3 disposed in the frame 2, and recording is performed on the platen 3 by a paper feed roller (none of which is shown) that is rotated by driving a paper feed motor. A recording medium (a kind of liquid landing object) such as paper, fabric, or resin sheet is conveyed. Further, a guide rod 4 is installed in the frame 2 in parallel with the platen 3, and a carriage 5 accommodating a recording head 10 is slidably supported on the guide rod 4. The carriage 5 is configured to reciprocate in the main scanning direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium along the guide rod 4 by driving the carriage moving mechanism 6. The printer 1 ejects ink (a kind of liquid in the present invention) from a nozzle portion 42 (to be described later) of the recording head 10 while moving the carriage 5 relative to the recording medium placed on the platen 3 in the main scanning direction. In this way, landing patterns such as characters and images are formed (recorded / printed) by landing the ink on the recording medium.

フレーム2の一側には、インクを貯留したインクカートリッジ7を着脱可能に搭載するカートリッジホルダー8が設けられている。本実施形態では、合計4個のインクカートリッジ7がカートリッジホルダー8に搭載されている。インクとしては、例えば、水系の染料インクもしくは顔料インクや、これらの水系のインクよりも耐候性が高められた有機溶剤系(エコソルベント系)インクや、紫外線の照射による硬化する光硬化型インク等、周知の種々の組成のものを用いることができる。本実施形態におけるインクカートリッジ7は、エアチューブ9を介してエアーポンプ13と接続されており、このエアーポンプ13からの空気が各インクカートリッジ7内に供給される。そして、この空気によるインクカートリッジ7内の加圧により、インク供給チューブ11を通じて記録ヘッド10側にインクが供給(圧送)される。インク供給チューブ11は、例えば、耐インク性を備えたエラストマー或いはフッ素等の合成樹脂で作製された可撓性を有する中空部材であり、このインク供給チューブ11の内部には、各インクカートリッジ7に対応するインク流路が形成されている。また、プリンター1本体側と記録ヘッド10側との間には、プリンター本体側の制御部(図示せず)から記録ヘッド10側に駆動信号等を伝送するためのFFC(フレキシブルフラットケーブル)12が配線されている。   On one side of the frame 2, there is provided a cartridge holder 8 on which an ink cartridge 7 storing ink is detachably mounted. In the present embodiment, a total of four ink cartridges 7 are mounted on the cartridge holder 8. Examples of the ink include water-based dye ink or pigment ink, organic solvent-based (ecosolvent-based) ink having higher weather resistance than these water-based inks, and photo-curable ink that is cured by irradiation with ultraviolet rays. Well-known various compositions can be used. The ink cartridge 7 in the present embodiment is connected to the air pump 13 via the air tube 9, and air from the air pump 13 is supplied into each ink cartridge 7. The ink is supplied (pressure-fed) to the recording head 10 through the ink supply tube 11 by the pressurization of the ink cartridge 7 by the air. The ink supply tube 11 is a flexible hollow member made of, for example, an elastomer having an ink resistance or a synthetic resin such as fluorine. Inside the ink supply tube 11, each ink cartridge 7 is provided. Corresponding ink flow paths are formed. Further, an FFC (flexible flat cable) 12 for transmitting a drive signal and the like from a control unit (not shown) on the printer body side to the recording head 10 side is provided between the printer 1 body side and the recording head 10 side. Wired.

プリンター1の非記録領域であるホームポジションには、キャリッジ5に搭載された記録ヘッド10のノズルプレート43のノズル形成面43a(プラテン3と対向する面。図3等参照。)を払拭するワイピング機構14が配設されている。このワイピング機構14は、ワイパーブレード15(ワイピング部材の一種)を有しており、このワイパーブレード15としては、ゴムやエラストマー等の弾性部材により構成される。このワイピング機構14は、ワイパーブレード15を、その先端部がワイピング時において記録ヘッド10のノズル形成面43aに接触可能な位置に配置する。そして、記録ヘッド10の通過に伴ってワイパーブレード15の先端部がノズル形成面43aに接触し、両者の相対移動により当該ワイパーブレード15によってノズル形成面43aが払拭される。   At the home position, which is a non-recording area of the printer 1, a wiping mechanism for wiping the nozzle forming surface 43a (the surface facing the platen 3; see FIG. 3) of the nozzle plate 43 of the recording head 10 mounted on the carriage 5. 14 is disposed. The wiping mechanism 14 has a wiper blade 15 (a kind of wiping member), and the wiper blade 15 is composed of an elastic member such as rubber or elastomer. The wiping mechanism 14 arranges the wiper blade 15 at a position where the tip of the wiper blade 15 can contact the nozzle forming surface 43a of the recording head 10 during wiping. As the recording head 10 passes, the tip of the wiper blade 15 comes into contact with the nozzle forming surface 43a, and the nozzle forming surface 43a is wiped off by the wiper blade 15 due to the relative movement between the two.

このワイピング機構14に隣接して、上記ホームポジション若しくはその近傍に、キャッピング機構16が配設されている。キャッピング機構16は、記録ヘッド10のノズル形成面43aに当接し得るトレイ状のキャップ17を有する。このキャッピング機構16では、キャップ17内の空間が封止空部として機能し、この封止空部内に記録ヘッド10のノズル部42を臨ませた状態でノズル形成面43aに密着可能に構成されている。また、このキャッピング機構16には、図示しないポンプユニット(吸引手段の一種)が接続されており、このポンプユニットの作動によって封止空部内を負圧化することができる。そして、ノズル形成面43aへの密着状態でポンプユニットが作動され、封止空部(密閉空間)内が負圧化されると、ノズル部42から記録ヘッド10内のインクや気泡が吸引されてキャップ17の封止空部内に排出される。封止空部内に排出されたインクは、キャップ17に接続された排液チューブを介して図示しない排液タンクに排出される。このキャッピング機構16による一連の処理が、吸引式クリーニング処理(以下、単にクリーニング処理という)である。また、本実施形態におけるプリンター1は、記録ヘッド10よりも上流側(インクカートリッジ7側)のインク供給経路を、例えばエアーポンプ13により加圧することにより、記録ヘッド10の流路内を加圧してノズル部42から増粘したインク等を排出させて、当該ノズル部42の噴射能力を回復させる加圧式のクリーニング処理を行うことも可能である。   A capping mechanism 16 is disposed adjacent to the wiping mechanism 14 at or near the home position. The capping mechanism 16 has a tray-like cap 17 that can come into contact with the nozzle forming surface 43 a of the recording head 10. In the capping mechanism 16, the space in the cap 17 functions as a sealing empty portion, and is configured to be in close contact with the nozzle forming surface 43 a with the nozzle portion 42 of the recording head 10 facing the sealing empty portion. Yes. The capping mechanism 16 is connected to a pump unit (a kind of suction means) (not shown), and the operation of the pump unit can reduce the pressure inside the sealed space. When the pump unit is operated in close contact with the nozzle forming surface 43a and the inside of the sealing empty portion (sealed space) is negativeized, ink and bubbles in the recording head 10 are sucked from the nozzle portion 42. It is discharged into the sealing empty part of the cap 17. The ink discharged into the sealed empty space is discharged to a drain tank (not shown) via a drain tube connected to the cap 17. A series of processes by the capping mechanism 16 is a suction type cleaning process (hereinafter simply referred to as a cleaning process). Further, the printer 1 in the present embodiment pressurizes the flow path of the recording head 10 by pressurizing the ink supply path on the upstream side (ink cartridge 7 side) of the recording head 10 with, for example, the air pump 13. It is also possible to perform a pressure-type cleaning process that discharges the thickened ink or the like from the nozzle portion 42 and restores the ejection capability of the nozzle portion 42.

また、ホームポジションとはプラテン3を挟んで主走査方向の他端部(図1中、左側)には、フラッシング領域としてフラッシングボックス18が設けられている。フラッシングボックス18は、記録媒体に対する印刷動作(吐出動作)とは別に記録ヘッド10のノズル部42からインクを強制的に吐出させるフラッシング動作の際に吐出されたインクを受ける。このフラッシングボックス18には、図示しない排液チューブの一端が接続されており上記の排液タンクに連通されている。また、排液チューブの途中には吸引ポンプが設けられており、この吸引ポンプを作動させることで、フラッシングボックス18内のインクが、排液チューブを通じて排液タンクに排出される。   The home position is provided with a flushing box 18 as a flushing region at the other end (left side in FIG. 1) in the main scanning direction across the platen 3. The flushing box 18 receives ink ejected during the flushing operation for forcibly ejecting ink from the nozzle portion 42 of the recording head 10 separately from the printing operation (ejection operation) on the recording medium. One end of a drain tube (not shown) is connected to the flushing box 18 and communicates with the drain tank. In addition, a suction pump is provided in the middle of the drainage tube. By operating the suction pump, the ink in the flushing box 18 is discharged to the drainage tank through the drainage tube.

図2は、本実施形態における記録ヘッド10の断面図、図3は、記録ヘッド10の下面図である。本実施形態における記録ヘッド10は、インク導入部材19、中継基板20、中間流路部材21、ヘッドユニット22、およびホルダー23等を積層して備えている。なお、以下においては、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the recording head 10 in the present embodiment, and FIG. 3 is a bottom view of the recording head 10. The recording head 10 according to the present embodiment includes an ink introduction member 19, a relay substrate 20, an intermediate flow path member 21, a head unit 22, a holder 23, and the like stacked. In the following, for convenience, the stacking direction of each member will be described as the vertical direction.

インク導入部材19の上面にはインク導入針24が、フィルター25を介在させた状態で複数立設されている。このインク導入針24は、インクの種類(色)毎に設けられている。インク導入部材19およびインク導入針24は、いずれも合成樹脂により作製されている。また、フィルター25は、インク導入針24から導入されたインクを濾過する部材であり、このフィルター25によってインク内の異物や気泡が捕捉される。本実施形態においては、インク導入部材19の上面側に図示しないサブタンクが装着され、当該サブタンクの内部にインク導入針24が挿入される。そしてインクカートリッジ7内のインクはインク供給チューブ11を通じて一旦サブタンクに導入され、当該サブタンクからインク導入針24の先端部に設けられた図示しない導入孔を介してインク導入針24の内部流路に導入される。インク導入針24からインクが導入されると、フィルター25を通過して供給流路26を通り、インク導入部材19の下方に配置されている中間流路部材21に流路接続部29を介して供給される。なお、本実施形態におけるインク導入部材19では、針状のインク導入針24が採用されているが、これには限られない。例えば、インク導入部材19のインク導入部分に不織布やスポンジ等の多孔質材が配設されるとともにインクカートリッジやサブタンク等のインク貯留部材のインク導出部分にも同様な多孔質材が設けられ、両者の多孔質部材同士が接触して毛細管現象によりインクの授受を行う所謂フォーム形式の構成を採用することもできる。   A plurality of ink introduction needles 24 are erected on the upper surface of the ink introduction member 19 with a filter 25 interposed therebetween. The ink introduction needle 24 is provided for each ink type (color). Both the ink introduction member 19 and the ink introduction needle 24 are made of synthetic resin. The filter 25 is a member that filters the ink introduced from the ink introduction needle 24, and foreign matter and bubbles in the ink are captured by the filter 25. In the present embodiment, a sub tank (not shown) is mounted on the upper surface side of the ink introduction member 19, and the ink introduction needle 24 is inserted into the sub tank. The ink in the ink cartridge 7 is once introduced into the sub tank through the ink supply tube 11 and introduced into the internal flow path of the ink introduction needle 24 from the sub tank through an introduction hole (not shown) provided at the tip of the ink introduction needle 24. Is done. When ink is introduced from the ink introduction needle 24, it passes through the filter 25, passes through the supply flow path 26, and passes through the flow path connection portion 29 to the intermediate flow path member 21 disposed below the ink introduction member 19. Supplied. The ink introduction member 19 in the present embodiment employs the needle-like ink introduction needle 24, but is not limited thereto. For example, a porous material such as a non-woven fabric or a sponge is provided in the ink introduction part of the ink introduction member 19 and a similar porous material is provided in the ink outlet part of the ink storage member such as an ink cartridge or a sub tank. It is also possible to adopt a so-called foam type configuration in which the porous members are in contact with each other to exchange ink by capillary action.

中間流路部材21は、インク導入針24から導入されたインクをヘッドユニット22側に案内する中間流路28が形成された基板である。この中間流路部材21の上面において、中間流路28の入り口側開口の周縁には、円筒状の流路接続部29が突設されている。この流路接続部29の高さ(中間流路部材21の上面からの突出長)は、インク導入部材19と中間流路部材21との間に配置される中継基板20の厚さ以上に設定されている。そして、流路接続部29は、インク導入部材19の供給流路26と連通して当該インク導入部材19側からのインクを受けて中間流路28側に導入する。中間流路28は、中間流路部材21の下面に開口して、ホルダー23の仕切板30に開設された連通流路31と連通する。また、中間流路部材21には、中間流路28から外れた位置に板厚方向を貫通する配線開口部32が開設されている。この配線開口部32は、後述する中継基板20の配線挿通口33と連通するとともに、ホルダー23の仕切板30に形成された配線貫通口27と連通し、フレキシブル基板34が挿通される空部である。   The intermediate flow path member 21 is a substrate on which an intermediate flow path 28 for guiding the ink introduced from the ink introduction needle 24 to the head unit 22 side is formed. On the upper surface of the intermediate flow path member 21, a cylindrical flow path connection portion 29 is projected from the periphery of the entrance-side opening of the intermediate flow path 28. The height of the flow path connection portion 29 (the protruding length from the upper surface of the intermediate flow path member 21) is set to be equal to or greater than the thickness of the relay substrate 20 disposed between the ink introduction member 19 and the intermediate flow path member 21. Has been. The flow path connecting portion 29 communicates with the supply flow path 26 of the ink introduction member 19 to receive ink from the ink introduction member 19 side and introduce it into the intermediate flow path 28 side. The intermediate flow path 28 opens to the lower surface of the intermediate flow path member 21 and communicates with the communication flow path 31 established in the partition plate 30 of the holder 23. Further, the intermediate flow path member 21 is provided with a wiring opening 32 penetrating in the plate thickness direction at a position away from the intermediate flow path 28. The wiring opening 32 communicates with a wiring insertion port 33 of the relay board 20 to be described later, communicates with a wiring through hole 27 formed in the partition plate 30 of the holder 23, and is an empty part through which the flexible substrate 34 is inserted. is there.

インク導入部材19と中間流路部材21との間に配置される中継基板20は、FFC12を介してプリンター本体側からの駆動信号や噴射データ(ラスターデータ)等を受け、この駆動信号を、フレキシブル基板34を通じてヘッドユニット22側の圧電素子37へ供給するための配線パターン等が形成されたプリント基板である。この中継基板20の上面(ヘッドユニット22側の下面とは反対側の面)には、フレキシブル基板34と接続される基板端子が形成されており、また、プリンター本体側からのFFC12が接続されるコネクターやその他の電子部品等が実装されている(何れも図示せず)。   The relay substrate 20 disposed between the ink introduction member 19 and the intermediate flow path member 21 receives a drive signal, ejection data (raster data), and the like from the printer main body side via the FFC 12, and this drive signal is flexibly transmitted. This is a printed circuit board on which a wiring pattern or the like for supplying the piezoelectric element 37 on the head unit 22 side through the substrate 34 is formed. A substrate terminal connected to the flexible substrate 34 is formed on the upper surface of the relay substrate 20 (the surface opposite to the lower surface on the head unit 22 side), and the FFC 12 from the printer main body side is connected. Connectors, other electronic components, etc. are mounted (none shown).

中継基板20において中間流路部材21の流路接続部29に対応する位置には、この流路接続部29が挿通される逃げ穴35が開設されている。逃げ穴35は、流路接続部29の外径よりも少し大きい貫通穴である。また、中継基板20において基板端子と隣接する位置には、基板厚さ方向を貫通する配線挿通口33が当該基板端子の並設方向に沿って形成されている。この配線挿通口33は、一端が圧電素子37の素子端子と接続されたフレキシブル基板34の他端側が挿通される穴である。本実施形態における配線挿通口33の長手方向および短手方向の内寸は、フレキシブル基板34が支障なく挿通可能な程度の大きさに設定されている。   In the relay substrate 20, a clearance hole 35 through which the flow path connection portion 29 is inserted is formed at a position corresponding to the flow path connection portion 29 of the intermediate flow path member 21. The escape hole 35 is a through hole that is slightly larger than the outer diameter of the flow path connection portion 29. In addition, at the position adjacent to the board terminal in the relay board 20, a wiring insertion port 33 penetrating the board thickness direction is formed along the direction in which the board terminals are arranged side by side. The wiring insertion port 33 is a hole through which the other end of the flexible substrate 34 whose one end is connected to the element terminal of the piezoelectric element 37 is inserted. In the present embodiment, the inner dimensions of the wiring insertion port 33 in the longitudinal direction and the short direction are set to such a size that the flexible substrate 34 can be inserted without any problem.

ホルダー23の内部には、ヘッドユニット22を収容可能な空間である収容空部38が複数区画されている。この収容空部38は、下面側(プリンター1において印刷動作中に記録媒体と相対する側)が開口しており、この開口から固定板36に接合されたヘッドユニット22が収容される。固定板36は、例えば、ステンレス鋼等の金属製の板材から構成されている。図3に示すように、この固定板36には、各ヘッドユニット22のノズルプレート43におけるノズル部42が形成された領域を露出させるための開口部40が開設されている。この固定板36に各ヘッドユニット22の底面が接合されることにより、これらのヘッドユニット22の高さ方向(ノズルプレート43に垂直な方向の位置)が規定され、また、開口部40にはノズルプレート43のノズル部42が露出される。   Inside the holder 23, a plurality of accommodation empty portions 38 that are spaces capable of accommodating the head unit 22 are partitioned. The accommodation space 38 is open on the lower surface side (side facing the recording medium during the printing operation in the printer 1), and the head unit 22 joined to the fixed plate 36 from this opening is accommodated. The fixed plate 36 is made of, for example, a metal plate material such as stainless steel. As shown in FIG. 3, the fixed plate 36 is provided with an opening 40 for exposing a region where the nozzle portion 42 is formed in the nozzle plate 43 of each head unit 22. By joining the bottom surface of each head unit 22 to the fixed plate 36, the height direction of these head units 22 (the position in the direction perpendicular to the nozzle plate 43) is defined. The nozzle part 42 of the plate 43 is exposed.

ホルダー23において収容空部38よりも上面側には、中間流路部材21および中継基板20が配置される基板載置部39が設けられている。基板載置部39と収容空部38とは仕切板30によって仕切られており、当該仕切板30の上面に中間流路部材21が載置される。この仕切板30には、連通流路31および配線貫通口27が板厚方向を貫通した状態で形成されている。ヘッドユニット22が収容空部38に位置決めされた状態で収容されると、ヘッドユニット22のノズル部42や圧力室41を含むインク流路が、連通流路31と連通する。これにより、インク導入針24を通じて導入されたインクは、フィルター25で濾過された後、供給流路26、中間流路28、および連通流路31を通じてヘッドユニット22のノズル部42に至るまでのインク流路(液体流路の一種)を満たす。   In the holder 23, a substrate placement portion 39 on which the intermediate flow path member 21 and the relay substrate 20 are disposed is provided on the upper surface side of the accommodation space 38. The substrate placement part 39 and the accommodation empty part 38 are partitioned by the partition plate 30, and the intermediate flow path member 21 is placed on the upper surface of the partition plate 30. The partition plate 30 is formed with a communication flow path 31 and a wiring through hole 27 penetrating in the plate thickness direction. When the head unit 22 is accommodated while being positioned in the accommodating space 38, the ink flow path including the nozzle portion 42 and the pressure chamber 41 of the head unit 22 communicates with the communication flow path 31. Thereby, the ink introduced through the ink introduction needle 24 is filtered by the filter 25 and then reaches the nozzle portion 42 of the head unit 22 through the supply channel 26, the intermediate channel 28, and the communication channel 31. Fill the flow path (a kind of liquid flow path).

本実施形態におけるヘッドユニット22は、ノズル部42が開設されたノズルプレート43、ノズル部42に連通する圧力室41、圧力室41内のインクに圧力変動を生じさせる駆動素子としての圧電素子37等を備えている。ノズルプレート43には、複数のノズル部42が列状に開設された板材である。本実施形態では、所定のピッチでノズル部42が複数列設されてノズル列44が構成されている。圧力室41および圧電素子37は、ノズル部42毎に設けられている。圧電素子37の図示しない電極端子には、中継基板20に他端側が接続されたフレキシブル基板34の一端側の端子が接続される。中継基板20およびフレキシブル基板34を通じて駆動信号(駆動電圧)が圧電素子37に印加されると、当該圧電素子37は印加電圧の変化に応じて圧電能動部が撓み変形することにより、圧力室41の一面を区画する可撓面が、ノズル部42に近づく側またはノズル部42から遠ざかる方向に変位する。これにより、圧力室41内のインクに圧力変動が生じ、この圧力変動を利用してノズル部42からインクが噴射される。なお、記録ヘッド10の構成に関し、例示した構成には限られず、例えば、インクを噴射させるためのアクチュエーターとして、発熱素子や静電アクチュエーター等の他のアクチュエーターを採用したもの等、種々の構成の記録ヘッド(液体噴射ヘッド)を採用することができる。   The head unit 22 according to the present embodiment includes a nozzle plate 43 provided with a nozzle portion 42, a pressure chamber 41 communicating with the nozzle portion 42, a piezoelectric element 37 as a drive element that causes pressure fluctuation in ink in the pressure chamber 41, and the like. It has. The nozzle plate 43 is a plate material in which a plurality of nozzle portions 42 are opened in a row. In the present embodiment, a plurality of nozzle portions 42 are provided at a predetermined pitch to form a nozzle row 44. The pressure chamber 41 and the piezoelectric element 37 are provided for each nozzle portion 42. A terminal on one end side of the flexible substrate 34 having the other end connected to the relay substrate 20 is connected to an electrode terminal (not shown) of the piezoelectric element 37. When a driving signal (driving voltage) is applied to the piezoelectric element 37 through the relay substrate 20 and the flexible substrate 34, the piezoelectric active portion of the piezoelectric element 37 is bent and deformed according to the change of the applied voltage, so that the pressure chamber 41. The flexible surface that divides one surface is displaced in a direction approaching the nozzle portion 42 or in a direction away from the nozzle portion 42. As a result, pressure fluctuation occurs in the ink in the pressure chamber 41, and ink is ejected from the nozzle portion 42 using this pressure fluctuation. Note that the configuration of the recording head 10 is not limited to the illustrated configuration, and for example, recording of various configurations such as an actuator for ejecting ink that employs another actuator such as a heating element or an electrostatic actuator. A head (liquid ejecting head) can be employed.

次に、ノズルプレート43の詳細について説明する。ノズルプレート43は、所定のピッチで複数のノズル部42が列状に開設された部材である。このノズルプレート43の素材としては、シリコン基板あるいはステンレス鋼等の金属板が用いられる。本実施形態においては、記録媒体の搬送方向に対応する方向に並設された複数のノズル部42からノズル列44が構成されており、各ヘッドユニット22のノズルプレート43には、それぞれ2条のノズル列44が形成されている。このため、本実施形態における記録ヘッド10には、図3に示すように、合計4条のノズル列44a〜44dが、記録ヘッド10の主走査方向に沿って並設されている。そして、このノズルプレート43のインクが噴射される側の面であって、プラテン3上の記録媒体と対向する面が、記録ヘッド10のノズル形成面に相当する。なお、ノズル部42とは、ノズルプレート43に開設された貫通孔を意味し、後述するようにノズル形成面に撥液膜47や下地膜48を有する構成では、これらの膜を貫通する孔も含めてノズル部42とする。つまり、撥液膜47や下地膜48を有するノズルプレート43に形成された貫通孔のノズル形成面43a側の開口から反対側(圧力室41側)の面の開口までの範囲をノズル部42とする。   Next, details of the nozzle plate 43 will be described. The nozzle plate 43 is a member in which a plurality of nozzle portions 42 are opened in a row at a predetermined pitch. As a material of the nozzle plate 43, a metal plate such as a silicon substrate or stainless steel is used. In the present embodiment, a nozzle row 44 is composed of a plurality of nozzle portions 42 arranged in parallel in a direction corresponding to the conveyance direction of the recording medium, and each of the nozzle plates 43 of each head unit 22 has two strips. A nozzle row 44 is formed. For this reason, a total of four nozzle rows 44 a to 44 d are arranged in parallel along the main scanning direction of the recording head 10 in the recording head 10 in this embodiment, as shown in FIG. 3. The surface of the nozzle plate 43 on which ink is ejected and which faces the recording medium on the platen 3 corresponds to the nozzle forming surface of the recording head 10. The nozzle portion 42 means a through hole formed in the nozzle plate 43. In the configuration having the liquid repellent film 47 and the base film 48 on the nozzle forming surface as will be described later, the holes penetrating these films are also provided. It is set as the nozzle part 42 including. That is, the range from the opening on the nozzle forming surface 43 a side of the through hole formed in the nozzle plate 43 having the liquid repellent film 47 and the base film 48 to the opening on the opposite side (pressure chamber 41 side) is the nozzle portion 42. To do.

図4は、ノズル部42の中心軸方向(インク噴射方向)に沿った断面図である。なお、図4において上側がインク噴射方向における上流側(圧力室41側)であり、下側がインク噴射方向における下流側(プラテン3側)である。本実施形態におけるノズル部42は、下流側の第1ノズル部45と上流側の第2ノズル部46とにより2段の円筒状を呈し、第1ノズル部45の流路断面積は、第2ノズル部46の流路断面積よりも小さくなっている。これらの第1ノズル部45と第2ノズル部46とは、平面視においていずれも真円状を呈している。第1ノズル部45の第2ノズル部46側とは反対側の開口からインクが噴射される。ここで、真円状とは、完全な真円のみならず、多少不完全な真円をも含む意味である。要するに、目視で概ね真円であると一般的に認識できる程度であれば真円状に含まれる。なお、第2ノズル部46の内径が、下流側(第1ノズル部45側)から上流側(圧力室41側)に向けて拡大するように内壁面が傾斜したテーパー形状のものであってもよい。   FIG. 4 is a cross-sectional view along the central axis direction (ink ejection direction) of the nozzle portion 42. In FIG. 4, the upper side is the upstream side (pressure chamber 41 side) in the ink ejection direction, and the lower side is the downstream side (platen 3 side) in the ink ejection direction. The nozzle portion 42 in the present embodiment has a two-stage cylindrical shape by the downstream first nozzle portion 45 and the upstream second nozzle portion 46, and the flow passage cross-sectional area of the first nozzle portion 45 is second. The flow path cross-sectional area of the nozzle portion 46 is smaller. The first nozzle portion 45 and the second nozzle portion 46 both have a perfect circle shape in plan view. Ink is ejected from the opening of the first nozzle portion 45 opposite to the second nozzle portion 46 side. Here, the shape of a perfect circle means not only a complete perfect circle but also a slightly incomplete perfect circle. In short, it is included in the shape of a perfect circle as long as it is generally recognizable as a generally true circle. Note that the inner diameter of the second nozzle portion 46 may have a tapered shape whose inner wall surface is inclined so as to increase from the downstream side (first nozzle portion 45 side) toward the upstream side (pressure chamber 41 side). Good.

ノズルプレート43のノズル形成面43aには、下地膜48を介して撥液膜47が形成されている。この下地膜48は、ノズルプレート43と撥液膜47との間に介在して両者を結び付けるために設けられている。本実施形態における下地膜48は、ノズルプレート43の基材側の第1層48aと、中間の第2層48bと、撥液膜47側の第3層48cの3層構造となっている。第1層48aは酸化シリコン膜(SiOx:例えばSiO)、第2層48bは酸化タンタル膜(TaOx:例えばTa)、第3層48cはシリコン材料(アルキル基を含むポリオルガノシロキサン)のプラズマ重合膜(PPSi(Plasma Polymerization Silicone)膜)からそれぞれ構成されている。また、撥液膜47は、フッ素を含む撥液剤(シランカップリング剤)が塗布されることで形成されている。この撥液剤としては、フルオロアルキル基を含むシラン化合物、例えば、トリフルオロプロピルトリメトキシシランが用いられる。また、塗布によるものではなく、例えば、蒸着あるいはスピンコート等によって撥液膜47が形成されてもよい。ここで、帯電列においてフッ素を含む撥液膜47はインクよりも負極性側に位置する。また、帯電列における撥液膜47の順位とインクの順位との差は、下地膜48の順位とインクの順位との差あるいはノズルプレート43の素材(シリコンあるいは金属)の順位とインクの順位との差よりも大きい。したがって、撥液膜47は、他の素材と比較してインクとの接触・摩擦により負極性に帯電しやすい。 A liquid repellent film 47 is formed on the nozzle forming surface 43 a of the nozzle plate 43 via a base film 48. The base film 48 is provided between the nozzle plate 43 and the liquid repellent film 47 so as to connect the two. In the present embodiment, the base film 48 has a three-layer structure including a first layer 48 a on the substrate side of the nozzle plate 43, an intermediate second layer 48 b, and a third layer 48 c on the liquid repellent film 47 side. The first layer 48a is a silicon oxide film (SiOx: eg SiO 2 ), the second layer 48b is a tantalum oxide film (TaOx: eg Ta 2 O 5 ), and the third layer 48c is a silicon material (polyorganosiloxane containing an alkyl group). Each of the plasma polymerization films (PPSi (Plasma Polymerization Silicone) film). Further, the liquid repellent film 47 is formed by applying a liquid repellent containing fluorine (silane coupling agent). As the liquid repellent, a silane compound containing a fluoroalkyl group, for example, trifluoropropyltrimethoxysilane is used. Further, the liquid repellent film 47 may be formed by, for example, vapor deposition or spin coating, not by coating. Here, the liquid repellent film 47 containing fluorine in the charging column is located on the negative polarity side of the ink. Further, the difference between the order of the liquid repellent film 47 and the order of ink in the charged column is the difference between the order of the base film 48 and the order of ink or the order of the material (silicon or metal) of the nozzle plate 43 and the order of ink. Greater than the difference. Therefore, the liquid repellent film 47 is more easily charged to negative polarity due to contact and friction with ink as compared with other materials.

本実施形態におけるノズルプレート43は、以下の手順で作製される。まず、ノズル部42が形成されたノズルプレート43の基材(本実施形態においてはシリコン基板)の表面を酸化させることにより、酸化シリコンからなる第1層48aが形成される。この第1層48aは、ノズルプレート43の基材の表面全体に形成されるので、ノズル部42の内周面にも形成される。また、第1層48aの膜厚は、数十〔nm〕から数百〔nm〕程度であり、本実施形態においては、100〔nm〕に調整されている。続いて、例えば、原子層堆積法(ALD)により酸化タンタルからなる第2層48bが成膜される。この第2層48bは、第1層48a上に重ねてノズルプレート43の基材の表面全体に形成されるのでノズル部42の内周面にも形成される。また、第2層48bの膜厚は、十数〔nm〕程度であり、本実施形態においては、12.5〔nm〕に調整されている。この第2層48bが形成されることにより、アルカリや酸に対する耐性が向上する。つまり、当該第2層48bは、ノズルプレート43の保護膜として機能する。続いて、例えばプラズマCVD法により第2層48b上にシリコーン材料をプラズマ重合することによりPPSi膜が形成され、当該PPSi膜を酸化させて第3層48cが形成される。この第3層48cの膜厚さは、数百〔nm〕程度であり、本実施形態においては、500〔nm〕に調整されている。したがって、本実施形態における下地膜48の総厚さは、670〔nm〕以下である612.5〔nm〕となっている。このように、下地膜48の総厚さを本願発明における条件である670〔nm〕以下(適宜、第1条件と称する)に調整することにより、撥液膜47の帯電を抑制することが可能となる。この点の詳細については後述する。なお、本実施形態においては、第1層48a、第2層48b、および第3層48cの3層により下地膜48が構成されたが、これには限られず、酸化シリコン膜、酸化タンタル膜、PPSi膜の少なくとも何れか一つ以上により構成されればよい。   The nozzle plate 43 in the present embodiment is manufactured by the following procedure. First, the first layer 48a made of silicon oxide is formed by oxidizing the surface of the base material (silicon substrate in this embodiment) of the nozzle plate 43 on which the nozzle portion 42 is formed. Since the first layer 48 a is formed on the entire surface of the base material of the nozzle plate 43, it is also formed on the inner peripheral surface of the nozzle portion 42. The film thickness of the first layer 48a is about several tens [nm] to several hundreds [nm], and is adjusted to 100 [nm] in the present embodiment. Subsequently, the second layer 48b made of tantalum oxide is formed by, for example, atomic layer deposition (ALD). Since the second layer 48 b is formed on the entire surface of the base material of the nozzle plate 43 so as to overlap the first layer 48 a, the second layer 48 b is also formed on the inner peripheral surface of the nozzle portion 42. The film thickness of the second layer 48b is about a dozen [nm], and is adjusted to 12.5 [nm] in this embodiment. By forming the second layer 48b, resistance to alkali and acid is improved. That is, the second layer 48 b functions as a protective film for the nozzle plate 43. Subsequently, a PPSi film is formed by plasma polymerizing a silicone material on the second layer 48b by, for example, a plasma CVD method, and the third layer 48c is formed by oxidizing the PPSi film. The film thickness of the third layer 48c is about several hundreds [nm], and is adjusted to 500 [nm] in the present embodiment. Therefore, the total thickness of the base film 48 in this embodiment is 612.5 [nm] which is 670 [nm] or less. Thus, by adjusting the total thickness of the base film 48 to 670 nm or less (appropriately referred to as the first condition) in the present invention, charging of the liquid repellent film 47 can be suppressed. It becomes. Details of this point will be described later. In the present embodiment, the base film 48 is composed of three layers of the first layer 48a, the second layer 48b, and the third layer 48c. However, the present invention is not limited to this, and a silicon oxide film, a tantalum oxide film, What is necessary is just to be comprised by at least any one or more of a PPSi film | membrane.

続いて、例えばフルオロアルキル基を含むシランカップリング剤を溶媒と混合してなる金属アルコキシド溶液にノズルプレート43の基材全体が浸漬され、これにより下地膜48上に金属アルコキシドの重合した分子膜が成膜される。その後、乾燥処理、アニール処理等を経て、ノズルプレート43の基材表面全体およびノズル部42の内周面に撥液膜47が形成される。撥液膜47は、主にノズル形成面43aに必要なものであるため、続いて余分な撥液膜47が除去される。具体的には、例えば、ノズルプレート43のノズル形成面43aとは反対側の面(圧力室41側となる面)からプラズマ処理が施されて、ノズル形成面43aを除く部分の撥液膜47が除去される。なお、撥液膜47は、ノズル部42の内周にも部分的に残る場合もある。   Subsequently, for example, the entire substrate of the nozzle plate 43 is immersed in a metal alkoxide solution obtained by mixing a silane coupling agent containing a fluoroalkyl group with a solvent, whereby a molecular film in which the metal alkoxide is polymerized is formed on the base film 48. A film is formed. Thereafter, a liquid repellent film 47 is formed on the entire substrate surface of the nozzle plate 43 and the inner peripheral surface of the nozzle portion 42 through a drying process, an annealing process, and the like. Since the liquid repellent film 47 is mainly necessary for the nozzle formation surface 43a, the excess liquid repellent film 47 is subsequently removed. Specifically, for example, plasma treatment is performed from the surface opposite to the nozzle formation surface 43a of the nozzle plate 43 (the surface on the pressure chamber 41 side), and the liquid repellent film 47 in a portion excluding the nozzle formation surface 43a. Is removed. The liquid repellent film 47 may partially remain on the inner periphery of the nozzle portion 42.

ここで、上述したように、帯電列においてフッ素を含む撥液膜47はインクよりも負極性側に位置するので、当該撥液膜47に含まれるフッ素の含有量が少ないほど、インクと接触した際に帯電し難い。ただし、フッ素の含有量が少なくなると、これに伴って撥液性も低下するため、必要な撥液性を確保しつつ、インクとの接触による帯電を抑制する観点から、撥液膜47におけるフッ素の含有量を調整することが望ましい。より具体的には、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)を用いて撥液膜47における100〔μm〕×100〔μm〕の面積を測定した際の分子量301(C11)の信号強度で、本願発明における条件である0.00005以上0.00020以下の範囲内(適宜、第2条件と称する)となるように、撥液膜47におけるフッ素の含有量(単位面積あたりのフッ素量)を調整することが望ましい。より好ましくは、当該信号強度が0.00005以上0.00015以下の範囲内(適宜、第3条件と称する)である。このように本発明では、この分子量301の信号強度により撥液膜47に含まれるフッ素の含有量が間接的に規定される。 Here, as described above, since the liquid repellent film 47 containing fluorine in the electrification row is located on the negative polarity side of the ink, the smaller the fluorine content contained in the liquid repellent film 47, the more in contact with the ink. It is difficult to be charged. However, as the fluorine content decreases, the liquid repellency also decreases. Accordingly, from the viewpoint of suppressing charging due to contact with ink while ensuring the necessary liquid repellency, the fluorine in the liquid repellent film 47 is reduced. It is desirable to adjust the content of. More specifically, the molecular weight 301 (C 5 F) when measuring the area of 100 [μm] × 100 [μm] in the liquid repellent film 47 using time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS). 11 O 2 ), and the fluorine content in the liquid repellent film 47 so that it falls within the range of 0.00005 or more and 0.00020 or less (appropriately referred to as the second condition). It is desirable to adjust the amount of fluorine per unit area. More preferably, the signal intensity is within a range of 0.00005 or more and 0.00015 or less (referred to as a third condition as appropriate). Thus, in the present invention, the fluorine content contained in the liquid repellent film 47 is indirectly defined by the signal intensity of the molecular weight 301.

図5は、上記の撥液膜47における分子量301の信号強度と、インクの帯電に基づくインク電位〔V〕、ノズル形成面43aに対するミストの付着量、および、印刷品質との関係を説明する表である。また、図6は、インク電位を計測する構成を説明する模式図である。図5におけるインク電位〔V〕は、上記のクリーニング処理の後、記録ヘッド10の全ノズル部42(360ノズル×ノズル列数(インク種類))からそれぞれインクをフラッシングボックス18に向けて合計10,000回噴射させたときに当該フラッシングボックス18に着弾して捕集されたインクの帯電量を表面電位計50(トレック・ジャパン社製・表面電位計)で測定したときの値の範囲を示している。また、ミスト付着量は、撥液膜47とインクの帯電に起因するノズル形成面43aへのミストの付着量であり、当該ミストによる不具合(例えば、ミストが蓄積して形成された雫の滴下により記録媒体が汚染されること、あるいは、ノズル部42から噴射されるインクの飛翔方向が曲がるなどインクの噴射が不安定になること等)のおそれが殆ど無い程度の付着量を「微小」とし、「微小」よりは多いが直ちには不具合が生じない程度の付着量を「少」とし、ミストによる不具合が直ちに生じる可能性がある程度の付着量を「多」としている。さらに、「印刷品質」は、記録媒体に画像等を印刷(記録)した場合においてノズル形成面43aに付着したミストによりインクの噴射が不安定となることによる画質への影響の程度を示すものであり、「良」はミストによる画質への影響が殆どみられないことを示し、「可」はミストによる画質への影響があるが目視では問題がない程度を示し、「不可」はミストによる画質への影響があり、画質の低下が視認できる程度を示している。なお、測定対象の記録ヘッド10に関し、下地膜48の構成や膜厚については同一であり、撥液膜47に含まれるフッ素の含有量のみが異なるものを対象としている。   FIG. 5 is a table for explaining the relationship between the signal intensity of the molecular weight 301 in the liquid repellent film 47, the ink potential [V] based on ink charging, the amount of mist attached to the nozzle forming surface 43a, and the print quality. It is. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration for measuring the ink potential. In the ink potential [V] in FIG. 5, after the above-described cleaning process, a total of 10 inks are directed toward the flushing box 18 from all the nozzle portions 42 (360 nozzles × number of nozzle rows (ink type)) of the recording head 10. The range of values when the charge amount of the ink that has landed and collected on the flushing box 18 when sprayed 000 times is measured with a surface potential meter 50 (Surface potential meter manufactured by Trek Japan) is shown. Yes. The amount of mist attached is the amount of mist attached to the liquid-repellent film 47 and the nozzle formation surface 43a due to the charging of the ink, and is caused by a malfunction caused by the mist (for example, dripping of mist formed by accumulating mist). The amount of adhesion to such a degree that there is almost no risk of the recording medium being contaminated, or the ejection of ink ejected from the nozzle section 42 being bent, etc. The amount of adhesion that is larger than “small” but does not cause a defect immediately is “small”, and the amount of adhesion that is likely to cause a malfunction due to mist is “large”. Furthermore, “print quality” indicates the degree of influence on the image quality due to unstable ink ejection due to mist adhering to the nozzle formation surface 43a when an image or the like is printed (recorded) on a recording medium. Yes, “Good” indicates that the mist has little effect on the image quality, “Yes” indicates that the mist has an effect on the image quality, but there is no problem with visual observation, and “No” indicates the image quality by the mist. This shows the degree to which the degradation of image quality can be visually recognized. In addition, regarding the recording head 10 to be measured, the configuration and film thickness of the base film 48 are the same, and only the fluorine content contained in the liquid repellent film 47 is different.

図5に示すように、TOF−SIMSによる分子量301の信号強度が小さいほど、すなわち、撥液膜47に含まれるフッ素の含有量が少ないほど、インクとの摩擦による撥液膜47の帯電が抑えられる結果、ノズル部42から噴射されるインクが帯電し難くなることが判る。すなわち、分子量301の信号強度が0.00005未満であれば、クリーニング処理直後のインク電位が10〔V〕未満となり、ノズル形成面43aへのミスト付着量も「微小」となる。これにより、印刷品質も「良」となる。しかしながら、撥液膜47におけるフッ素の含有量が少なすぎる、又はフッ素が全く含まれない構成では、ノズル形成面43aにおいて必要な撥液性能が得られない場合がある。このため、分子量301の信号強度が、本発明における第2条件である0.00005以上0.00020以下の範囲内であれば、ノズル形成面43aの撥インク性を確保し、少なくともインク電位は30〔V〕以下となってミスト付着量も「少」となり、印刷品質は「可」となる。そして、信号強度が第3条件である0.00005以上0.00015以下の範囲内であれば、インク電位は10〔V〕以上20〔V〕以下となり、ミスト付着量も「微小」となり、印刷品質は「良」となるので、撥液膜47の必要な撥液性能を確保しつつ、インクのミストによる不具合を抑制する上ではより望ましい結果となる。一方、信号強度が0.00020を超えると、インク電位が30〔V〕を超える結果、ミスト付着量が「多」となり、印刷品質は「不可」となった。   As shown in FIG. 5, the smaller the signal intensity of the molecular weight 301 by TOF-SIMS, that is, the smaller the fluorine content contained in the liquid repellent film 47, the lower the charging of the liquid repellent film 47 due to friction with ink. As a result, it is understood that the ink ejected from the nozzle portion 42 is difficult to be charged. That is, if the signal intensity of the molecular weight 301 is less than 0.00005, the ink potential immediately after the cleaning process is less than 10 [V], and the amount of mist adhering to the nozzle forming surface 43a is also “minute”. As a result, the print quality is also “good”. However, when the content of fluorine in the liquid repellent film 47 is too small or does not contain any fluorine, the required liquid repellent performance may not be obtained on the nozzle forming surface 43a. For this reason, if the signal intensity of the molecular weight 301 is in the range of 0.00005 or more and 0.00020 or less, which is the second condition in the present invention, the ink repellency of the nozzle forming surface 43a is secured, and at least the ink potential is 30. [V] The mist adhesion amount becomes “low” and the print quality becomes “possible”. If the signal intensity is in the range of 0.00005 or more and 0.00015 or less, which is the third condition, the ink potential is 10 [V] or more and 20 [V] or less, and the mist adhesion amount is “minute”. Since the quality is “good”, it is a more desirable result in order to suppress the problems caused by ink mist while ensuring the necessary liquid repellent performance of the liquid repellent film 47. On the other hand, when the signal intensity exceeded 0.00020, the ink potential exceeded 30 [V]. As a result, the mist adhesion amount was “large” and the print quality was “impossible”.

図7は、下地膜48の層構成(第1層、第2層、若しくは第3層、又はこれらの組み合わせ)の異なる複数種類の記録ヘッド10について層構成および膜厚(総厚さ)とインク電位〔V〕との関係を示す表である。また、図8は、下地膜48の総厚さとクリーニング処理直後のインク電位〔V〕との関係を示したグラフである。なお、インク電位〔V〕の計測方法は上述の通りである。上記のように撥液膜47に含まれるフッ素の含有量を少なくするほどインクの帯電を抑制することができるが、さらに、下地膜48の厚さをより薄くすることで、インクの帯電をさらに抑制することができる。従来例の記録ヘッドは、第2層を有さず、第1層の膜厚が100〔nm〕、第3層の膜厚が1300〔nm〕で、下地膜の総厚さが1400〔nm〕と、図7および図8の中で最も厚く、本願発明における第1条件である670〔nm〕以下を満たさない構成となっている。また、分子量301の信号強度についても0.00023と図7の表中で最も大きくなっており、本願発明における第2条件および第3条件を満たさない構成となっている。すなわち、従来例の記録ヘッドは、本願発明における何れの条件も満たしていない。この従来例の記録ヘッドでは、インク電位が42〔V〕(図8では39〔V〕または40〔V〕)となっており、最もインクが帯電しやすくなっている。このため、ノズル形成面にミストが付着しやすく、当該ミストによる不具合が生じやすい。   FIG. 7 shows the layer configuration, film thickness (total thickness), and ink for a plurality of types of recording heads 10 having different layer configurations (first layer, second layer, third layer, or combinations thereof) of the base film 48. It is a table | surface which shows the relationship with electric potential [V]. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the total thickness of the underlying film 48 and the ink potential [V] immediately after the cleaning process. The method for measuring the ink potential [V] is as described above. As described above, as the fluorine content contained in the liquid repellent film 47 is decreased, charging of the ink can be suppressed. However, by further reducing the thickness of the base film 48, the charging of the ink can be further reduced. Can be suppressed. The recording head of the conventional example does not have the second layer, the first layer has a thickness of 100 [nm], the third layer has a thickness of 1300 [nm], and the total thickness of the base film is 1400 [nm]. 7 and FIG. 8 is the thickest and does not satisfy the first condition of 670 [nm] or less in the present invention. Further, the signal intensity of the molecular weight 301 is 0.00023, which is the highest in the table of FIG. 7, and the second condition and the third condition in the present invention are not satisfied. That is, the conventional recording head does not satisfy any of the conditions in the present invention. In this conventional recording head, the ink potential is 42 [V] (39 [V] or 40 [V] in FIG. 8), and the ink is most easily charged. For this reason, mist tends to adhere to the nozzle forming surface, and problems due to the mist are likely to occur.

例1の記録ヘッド10の構成については、下地膜48が第1層48a(340〔nm〕)、第2層48b(12.5〔nm〕)、および第3層48c(650〔nm〕)から構成され、当該下地膜48の総厚さが1002.5〔nm〕であって、従来例よりは薄いものの、本願発明における第1条件(670〔nm〕以下)を満たしていない。一方、分子量301の信号強度は0.00012であり、本願発明における第2条件である0.00005以上0.00020以下の範囲内であって、第3条件である0.00005以上0.00015以下の範囲内となっている。この例1の構成では、インク電位が27〔V〕(図8では27〔V〕または28〔V〕)であり、撥液膜47に含まれるフッ素の含有量が従来例よりも少なく、図5について上述したように第2条件および第3条件を満たすことによって、インクの帯電が抑えられている。また、例2の記録ヘッド10の構成については、下地膜48が第2層48b(12.5〔nm〕)および第3層48c(650〔nm〕)から構成され、当該下地膜48の総厚さが662.5〔nm〕であって、本願発明における第1条件を満たしている。一方、分子量301の信号強度は従来例と同じ0.00023であり、本願発明における第2条件および第3条件を満たしていない。この例2の構成では、インク電位が19〔V〕であり、第2条件・第3条件を満たさない場合であっても、第1条件を満たすことにより、インクの帯電が効果的に抑制されていることが判る。すなわち、この例2の構成は、撥液膜47に含まれるフッ素の含有量は従来例と同じで十分な撥液性能を確保しつつ、ノズル部42から噴射されるインクの帯電を抑制することが可能となっている。   In the configuration of the recording head 10 of Example 1, the base film 48 is a first layer 48a (340 [nm]), a second layer 48b (12.5 [nm]), and a third layer 48c (650 [nm]). The total thickness of the base film 48 is 1002.5 [nm], which is thinner than the conventional example, but does not satisfy the first condition (670 [nm] or less) in the present invention. On the other hand, the signal intensity of the molecular weight 301 is 0.00012, which is in the range of 0.00005 to 0.00020, which is the second condition in the present invention, and is 0.00005 to 0.00015, which is the third condition. It is within the range. In the configuration of Example 1, the ink potential is 27 [V] (27 [V] or 28 [V] in FIG. 8), and the fluorine content contained in the liquid repellent film 47 is smaller than that in the conventional example. As described above with respect to No. 5, charging of the ink is suppressed by satisfying the second condition and the third condition. In addition, regarding the configuration of the recording head 10 of Example 2, the base film 48 includes a second layer 48b (12.5 [nm]) and a third layer 48c (650 [nm]). The thickness is 662.5 [nm], which satisfies the first condition in the present invention. On the other hand, the signal intensity of the molecular weight 301 is 0.00023, which is the same as the conventional example, and does not satisfy the second condition and the third condition in the present invention. In the configuration of Example 2, even when the ink potential is 19 [V] and the second condition and the third condition are not satisfied, charging of the ink is effectively suppressed by satisfying the first condition. You can see that That is, in the configuration of Example 2, the content of fluorine contained in the liquid repellent film 47 is the same as that of the conventional example, and sufficient liquid repellent performance is ensured while charging of the ink ejected from the nozzle portion 42 is suppressed. Is possible.

また、例3の記録ヘッド10の構成および例4の記録ヘッド10の構成は、いずれも本願発明の第1条件、第2条件、および第3条件の全てを満たしている。すなわち、例3の構成においては、分子量301の信号強度は0.00012であり、本願発明における第2条件である0.00005以上0.00020以下の範囲内であって、第3条件である0.00005以上0.00015以下の範囲内となっている。また、下地膜48が第2層48b(12.5〔nm〕)および第3層48c(650〔nm〕)から構成され、当該下地膜48の総厚さが662.5〔nm〕となっており、本発明における第1条件を満たしている。この例3の構成では、インク電位が例2の場合よりも低い13〔V〕である。また、例4の構成においては、分子量301の信号強度が0.00012であって本願発明における第2条件および第3条件を満たし、下地膜48が第3層48c(650〔nm〕)のみから構成され、当該下地膜48の総厚さが650〔nm〕と、例示した記録ヘッドの中で最も薄くなっており、第1条件を満たしている。この例4の構成では、インク電位が10〔V〕以下と最も低い値となっている。すなわち、例3および例4の構成は、インクの帯電の抑制をより重視する場合に好適である。   The configuration of the recording head 10 of Example 3 and the configuration of the recording head 10 of Example 4 all satisfy all of the first condition, the second condition, and the third condition of the present invention. That is, in the configuration of Example 3, the signal intensity of the molecular weight 301 is 0.00012, which is in the range of 0.00005 to 0.00020, which is the second condition in the present invention, and is 0 which is the third condition. It is within the range of 0.0005 or more and 0.00015 or less. In addition, the base film 48 includes the second layer 48b (12.5 [nm]) and the third layer 48c (650 [nm]), and the total thickness of the base film 48 is 662.5 [nm]. Therefore, the first condition in the present invention is satisfied. In the configuration of Example 3, the ink potential is 13 [V], which is lower than that in Example 2. In the configuration of Example 4, the signal intensity of the molecular weight 301 is 0.00012, which satisfies the second condition and the third condition in the present invention, and the base film 48 is formed only from the third layer 48c (650 [nm]). The total thickness of the underlying film 48 is 650 [nm], which is the thinnest in the exemplified recording head, and satisfies the first condition. In the configuration of Example 4, the ink potential is the lowest value of 10 [V] or less. That is, the configurations of Example 3 and Example 4 are suitable when importance is placed on suppression of charging of ink.

図8に示すように、下地膜48の層構成に拘わらず、下地膜48の総厚さとインク電位〔V〕とには相関があり、下地膜48の総厚さが薄いほど、インクの帯電が抑えられることが判る。すなわち、下地膜48の厚さが薄くなることで、撥液膜47がシリコン製あるいは金属製のノズルプレート43の基材表面により近づくことになる。これにより、撥液膜47が帯電したとしても、ノズルプレート43の基材側に電荷が逃げやすくなるため、撥液膜47が帯電し難くなり、その結果、ノズル部42から噴射されるインクの帯電を抑制することが可能となる。したがって、下地膜48の総厚さをより薄くすることで、インクの帯電を抑制しつつ、払拭部材によるインクの拭き取り性等の観点から必要な撥液性をノズル形成面43aに持たせることが可能となる。図8のグラフに示されるように、第1条件である670〔nm〕以下を満たせば、クリーニング処理直後におけるインク電位を20〔V〕未満に抑えることができる。ただし、下地膜48としては、酸化シリコン膜、酸化タンタル膜、PPSi膜の少なくとも何れか一つ以上により構成されることが前提となる。このため、下地膜48の総厚さの下限値は、少なくとも0よりは大きいということになる。   As shown in FIG. 8, regardless of the layer configuration of the base film 48, there is a correlation between the total thickness of the base film 48 and the ink potential [V]. It can be seen that is suppressed. That is, as the thickness of the base film 48 is reduced, the liquid repellent film 47 comes closer to the substrate surface of the nozzle plate 43 made of silicon or metal. As a result, even if the liquid repellent film 47 is charged, the charge easily escapes to the base material side of the nozzle plate 43, so that the liquid repellent film 47 is difficult to be charged. As a result, the ink ejected from the nozzle portion 42 It becomes possible to suppress charging. Therefore, by making the total thickness of the base film 48 thinner, it is possible to give the nozzle forming surface 43a the necessary liquid repellency from the viewpoint of the wiping property of the ink by the wiping member while suppressing the charging of the ink. It becomes possible. As shown in the graph of FIG. 8, if the first condition of 670 [nm] or less is satisfied, the ink potential immediately after the cleaning process can be suppressed to less than 20 [V]. However, it is assumed that the base film 48 is composed of at least one of a silicon oxide film, a tantalum oxide film, and a PPSi film. For this reason, the lower limit value of the total thickness of the base film 48 is at least larger than zero.

このように、フッ素の含有量(TOF−SIMSによる測定の際の分子量301の信号強度)および下地膜48の総厚さを規定することで、必要な撥液性を確保しつつも、インクとの接触によるノズル形成面43aの帯電を抑制することができる。これにより、ノズル部42からインクを噴射する際に、静電誘導によりインクが正極性に帯電することが抑制される。このため、例えば、正極性に帯電した記録媒体に対して印刷・記録(インクの噴射動作)を行う場合においても当該記録媒体とインクとが反発しあって当該インクのミストがノズル形成面43aに付着したり、プリンター1内の他の構成部品に付着したりすることが低減される。その結果、プリンター1の信頼性が向上する。特に、導電率が1.0×10−3〔S/m〕以下のインク(すなわち、帯電した際に放電し難いインク)を噴射する構成により効果的である。このようなインクとしては、例えば、水系のインクよりも耐候性が高められた有機溶剤系(エコソルベント系)インクや、紫外線の照射による硬化する光硬化型インク等が挙げられる。 Thus, by defining the fluorine content (the signal intensity of the molecular weight 301 at the time of measurement by TOF-SIMS) and the total thickness of the base film 48, while ensuring the necessary liquid repellency, the ink and The charging of the nozzle forming surface 43a due to the contact can be suppressed. Thereby, when ink is ejected from the nozzle part 42, it is suppressed that the ink is positively charged by electrostatic induction. For this reason, for example, even when printing / recording (ink ejection operation) is performed on a positively charged recording medium, the recording medium and the ink repel each other, and the mist of the ink is applied to the nozzle forming surface 43a. Adhesion or adhesion to other components in the printer 1 is reduced. As a result, the reliability of the printer 1 is improved. In particular, it is effective by a configuration in which an ink having a conductivity of 1.0 × 10 −3 [S / m] or less (that is, an ink that is difficult to discharge when charged) is ejected. Examples of such inks include organic solvent-based (ecosolvent-based) inks that have higher weather resistance than water-based inks, and photo-curing inks that are cured by irradiation with ultraviolet rays.

ここで、記録ヘッド10が扱う複数のインクに関し、導電率が異なる場合の構成について説明する。上記のように、水系の染料インクもしくは水系の顔料インクの導電率と比べて、有機溶剤系インクや光硬化型インクの導電率は低く、このため、後者のインクはより帯電しやすくなっている。本実施形態における記録ヘッド10においては、図4に示すように主走査方向に沿って並設されたノズル列44a〜ノズル列44dのうち、主走査方向における端部に位置する第1ノズル列44aおよび第4ノズル列44dに、導電率がより低いインクが割り当てられ、主走査方向において中央部側に位置する第2ノズル列44bおよび第3ノズル列44cに、導電率がより高いインクが割り当てられる。このように、記録媒体と記録ヘッド10とが相対移動しつつノズル部42からインクを噴射させる所謂シリアル型のプリンター1において、相対移動方向である主走査方向に並ぶノズル列44のうち主走査方向のより端部側に位置するノズル列44ほどより導電率の低くより帯電しやすいインクが割り当てられることで、当該インクが噴射された際に帯電したとしても、これに伴って生じたミストがノズル形成面43aに付着しにくくなる。   Here, a description will be given of a configuration in the case where the conductivity is different for a plurality of inks handled by the recording head 10. As described above, the conductivity of the organic solvent ink and the photocurable ink is lower than that of the water-based dye ink or water-based pigment ink, and therefore the latter ink is more easily charged. . In the recording head 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first nozzle row 44 a located at the end in the main scanning direction among the nozzle rows 44 a to 44 d arranged in parallel along the main scanning direction. Ink having lower conductivity is assigned to the fourth nozzle row 44d, and ink having higher conductivity is assigned to the second nozzle row 44b and the third nozzle row 44c located on the center side in the main scanning direction. . In this way, in the so-called serial type printer 1 that ejects ink from the nozzle portion 42 while the recording medium and the recording head 10 move relative to each other, the main scanning direction among the nozzle rows 44 arranged in the main scanning direction that is the relative movement direction. As the nozzle row 44 located on the more end side of the nozzle is assigned an ink having a lower conductivity and more easily charged, even if the ink is charged when the ink is ejected, the mist generated in association with the ink is discharged. It becomes difficult to adhere to the formation surface 43a.

なお、上記実施形態においては、記録媒体の幅方向に対して記録ヘッド10を相対的に移動させつつインクの噴射を行う所謂シリアル型のプリンター1を例示したが、これには限られない。例えば、ノズル列の全長がプリンターにおいて印刷可能な最大サイズの記録媒体の幅に対応可能な長さに設定され、記録ヘッドの移動(走査)を行わずに記録媒体の搬送を行いつつ記録動作が行われる所謂ライン型のプリンターにも本発明を適用することが可能である。この構成においては、記録媒体の搬送方向における上流側に位置するノズル部(ノズル列)ほど導電率がより高いインクが割り当てられ、搬送方向における下流側に位置するノズル部(ノズル列)ほど導電率が低いインクが割り当てられる構成を採用することが望ましい。これにより、より上流側に位置するノズル部(ノズル列)から噴射されたインクにより記録媒体が帯電し難くなり、これよりも下流側に位置するノズル部(ノズル列)から噴射されたインクが記録媒体に反発して当該インク(ミスト)が記録ヘッドのノズル形成面等に付着することが低減される。また、記録媒体や媒体支持体が帯電し難くなるので、記録ヘッドから噴射されたインクが記録媒体上の目標とする位置により精度よく着弾する。これにより、記録画像等の画質の低下を抑制することが可能となる。   In the above-described embodiment, the so-called serial type printer 1 that performs ink ejection while moving the recording head 10 relative to the width direction of the recording medium is illustrated, but the present invention is not limited thereto. For example, the total length of the nozzle array is set to a length that can correspond to the width of the maximum size recording medium that can be printed by the printer, and the recording operation is performed while the recording medium is transported without moving (scanning) the recording head. The present invention can also be applied to a so-called line type printer. In this configuration, ink having higher conductivity is assigned to the nozzle portion (nozzle row) located upstream in the conveyance direction of the recording medium, and the conductivity is assigned to the nozzle portion (nozzle row) located downstream in the conveyance direction. It is desirable to adopt a configuration in which a low ink is assigned. As a result, the recording medium is less likely to be charged by the ink ejected from the nozzle portion (nozzle row) located on the more upstream side, and the ink ejected from the nozzle portion (nozzle row) located on the further downstream side is recorded. It is reduced that the ink (mist) adheres to the nozzle forming surface of the recording head by repelling the medium. In addition, since the recording medium and the medium support are difficult to be charged, the ink ejected from the recording head lands on the target position on the recording medium with high accuracy. As a result, it is possible to suppress a decrease in the image quality of a recorded image or the like.

そして、上記実施形態においては、液体噴射ヘッドとしてインクジェット式記録ヘッド10を例に挙げて説明したが、本発明は、ノズル部から液体を噴射させる他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ(生物化学素子)の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドでは液体の一種としてR(Red)・G(Green)・B(Blue)の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液体の一種として液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは液体の一種として生体有機物の溶液を噴射する。   In the above embodiment, the ink jet recording head 10 is described as an example of the liquid ejecting head, but the present invention can also be applied to other liquid ejecting heads that eject liquid from the nozzle portion. For example, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material ejecting head used for forming an electrode such as an organic EL (Electro Luminescence) display, FED (surface emitting display), a biochip (biochemical element) The present invention can also be applied to bioorganic matter ejecting heads and the like used in the production of In a color material ejecting head for a display manufacturing apparatus, a solution of each color material of R (Red), G (Green), and B (Blue) is ejected as a kind of liquid. Further, an electrode material ejecting head for an electrode forming apparatus ejects a liquid electrode material as a kind of liquid, and a bioorganic matter ejecting head for a chip manufacturing apparatus ejects a bioorganic solution as a kind of liquid.

1...プリンター,2...フレーム,3...プラテン,4...ガイドロッド,5...キャリッジ,6...キャリッジ移動機構,7...インクカートリッジ,8...カートリッジホルダー,9...エアチューブ,10...記録ヘッド,11...インク供給チューブ,12...FFC,13...エアーポンプ,14...ワイピング機構,15...ワイパーブレード,16...キャッピング機構,17...キャップ,18...フラッシングボックス,19...インク導入部材,20...中継基板,21...中間流路部材,22...ヘッドユニット,23...ホルダー,24...インク導入針,25...フィルター,26...供給流路,27...配線貫通口,28...中間流路,29...流路接続部,30...仕切版,31...連通流路,32...配線開口部,33...配線挿通口,34...フレキシブル基板,35...逃げ穴,36...固定板,37...圧電素子,38...収容空部,39...基板載置部,40...開口部,41...圧力室,42...ノズル部,43...ノズルプレート,43a...ノズル形成面,44...ノズル列,45...第1ノズル部,46...第2ノズル部,47...撥液膜,48...下地膜,48a...第1層,48b...第2層,48c...第3層,50...表面電位計   1 ... Printer, 2 ... Frame, 3 ... Platen, 4 ... Guide rod, 5 ... Carriage, 6 ... Carriage moving mechanism, 7 ... Ink cartridge, 8 ... Cartridge holder, 9 ... Air tube, 10 ... Recording head, 11 ... Ink supply tube, 12 ... FFC, 13 ... Air pump, 14 ... Wiping mechanism, 15 ... Wiper Blade, 16 ... Capping mechanism, 17 ... Cap, 18 ... Flushing box, 19 ... Ink introduction member, 20 ... Relay substrate, 21 ... Intermediate flow path member, 22 ... Head unit, 23 ... Holder, 24 ... Ink introduction needle, 25 ... Filter, 26 ... Supply flow path, 27 ... Wiring through port, 28 ... Intermediate flow path, 29 .. .Channel connection part, 30 ... Partition plate, 31 ... Communication channel, 32 ... Wiring opening, 33 ... Wiring insertion port, 34 ... Flexible board, 35 ... Relief hole 36 ... fixing plate, 37 ... piezoelectric element, 38 ... housing space, 39 ... substrate mounting part, 40 ... opening, 41 ... pressure chamber, 42 ... nozzle Part, 43 ... nozzle plate, 43a ... nozzle forming surface, 44 ... nozzle row, 45 ... first nozzle part, 46 ... second nozzle part, 47 ... liquid repellent film, 48 ... underlayer film, 48a ... first layer, 48b ... second layer, 48c ... third layer, 50 ... surface potential meter

Claims (5)

液体が噴射されるノズル部が開口したノズル形成面を有する液体噴射ヘッドであって、
前記ノズル形成面には、フッ素を含む撥液膜が下地膜を介して形成され、
前記下地膜の総厚さが670〔nm〕以下であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
A liquid ejecting head having a nozzle forming surface in which a nozzle portion from which liquid is ejected is opened,
On the nozzle forming surface, a liquid repellent film containing fluorine is formed through a base film,
The liquid jet head according to claim 1, wherein a total thickness of the base film is 670 [nm] or less.
飛行時間型二次イオン質量分析法による前記撥液膜における分子量301の信号強度が、0.00005以上0.00020以下であることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。   2. The liquid jet head according to claim 1, wherein a signal intensity of a molecular weight 301 in the liquid repellent film by time-of-flight secondary ion mass spectrometry is 0.00005 or more and 0.00020 or less. 前記信号強度が、好ましくは0.00005以上0.00015以下であることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射ヘッド。   The liquid jet head according to claim 2, wherein the signal intensity is preferably 0.00005 or more and 0.00015 or less. 前記下地膜は、酸化シリコン膜、酸化タンタル膜、およびシリコン材料のプラズマ重合膜のうち少なくとも1つ以上で構成されたことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。   The said base film was comprised by at least 1 or more of the silicon oxide film, the tantalum oxide film, and the plasma polymerization film | membrane of a silicon material, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Liquid jet head. 請求項1から請求項4の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。   A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1.
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